哺乳類概日リズム形成機構の解明 : in vitro, in vivo単一細胞イメージング

阐明哺乳动物昼夜节律形成机制：体外、体内单细胞成像

基本信息

批准号：
09J02866
负责人：
小野大輔
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度は、生物発光、多電極ディッシュを用い概日時計の中枢である視交叉上核(SCN)の分散培養を行い、個々の細胞の概日リズムにCRY1/CRY2が必要ではない事を明らかとした。さらにこれらの同時測定系を用い、脱同調したPer1発現リズムと同調した電気活動リズムがCry1-/-/Cry2-/-マウスのSCNに存在することを明らかとした。さらに最近Cryl-/-/Cry2-/-マウスのSCNのPER2::LUCに減衰していくリズムが認められ、一貫した結果が得られていない。これらの原因には測定系とマウスのageが考えられる。本年度はこの原因を検証するために、発達段階におけるSCNのPerl-luc,PER2::LUCのリズムを測定した。生後1日目(P1),P7,P14,P21,adult(8-16w)のマウスからSCNを切り出しメンブレン上で培養し、SCN全体の発光リズムを測定した所、P1,P7のCry1-/-/Cry2-/-マウスのSCNからはrobustなリズムが認められたが、このリズムはP14になると減弱し、P21,adultになると消失した。これらの結果はCry1-/-/Cry2-/-マウスのSCNのリズムは生後初期に出現し、離乳するP21付近で消失する事を示す。さらにこのリズムの消失は個々の細胞の脱同調である事を発光イメージングを用いる事で明らかとした。本研究結果はCRY1/CRY2に依存しない細胞間ネットワークが存在すること、そしてこのネットワークは離乳する生後3週間で消失する事を初めて示し、SCNの新たな細胞間ネットワークにCRY1/CRY2が関わっている事を明らかとした。

去年，我们使用生物发光和多电极培养皿对作为生物钟中心的视交叉上核（SCN）进行了分布式培养，结果发现 CRY1/CRY2 并不是单个细胞的昼夜节律所必需的。。此外，使用这些同步测量系统，我们发现 Cry1-/-/Cry2-/- 小鼠的 SCN 中存在与不同步 Per1 表达节律同步的电活动节律。此外，最近在 Cryl-/-/Cry2-/- 小鼠的 SCN 中观察到 PER2::LUC 节律降低，但尚未获得一致的结果。造成这些问题的可能原因是测量系统和鼠标的年龄。今年，为了探究其原因，我们测量了发育阶段SCN中Perl-luc和PER2::LUC的节律。从出生后1天(P1)、P7、P14、P21和成年(8-16周)的小鼠切出SCN并在膜上培养，并测量整个SCN的发光节律。在 /Cry2-/- 小鼠的 SCN 中观察到，但这种节律在 P14 时减弱，并在 P21 成年期消失。这些结果表明，Cry1-/-/Cry2-/- 小鼠的 SCN 节律在生命早期出现，并在 P21（断奶时间）左右消失。此外，利用发光成像，我们发现这种节律的丧失是由于单个细胞的去同步化造成的。该研究结果首次表明存在不依赖于CRY1/CRY2的细胞间网络，并且该网络在断奶后3周消失，表明CRY1/CRY2参与了SCN中新的细胞间网络把事情说清楚了。